ESD 静电测试及其防护方法.ppt

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1、勝華科技LCM產品部ESD基本概念介紹靜電測試及防護基本概念靜電放電模式人體放電模式(Human-BodyModel,HBM)機器放電模式(MachineModel,MM)元件充電模式(Charged-DeviceModel,CDM)靜電放電模式---CEI接觸放電試驗(CONTACTDISCHARGE)空間放電試驗(AIRDISCHARGE)靜電放電故障判斷靜電放電防護電路安排★靜電放電測試組合I/OPin的靜電放電測試Pin-to-Pin的靜電放電測試VDD-to-VSS的靜電放電測試AnalogPin的靜電放電測試CDM的靜電放電測試靜電測試及防護基本

2、概念人體放電模式(HBM)HBM的ESD發生情形在不同HBM靜電電壓下，靜電放電之電流與時間關係人體放電模式(HBM)CLASSIFICATIONSensitivityClass10to1,999VoltsClass22,000to3,999VoltsClass34,000to15,999VoltsTestStandard:MIL-STD-883CMethod3015.7人體放電模式(HBM)的工業標準測試等效電路及其耐壓能力等級分類機器放電模式(MM)TestStandard:EIAJ-IC-121Method20CLASSSTRESSLEVELSM00t

3、o<50VM150to<100VM2100to<200VM3200to<400VM4400to<800VM5>800V機器放電模式(MM)的工業標準測試等效電路及其耐壓能力等級分類機器放電模式(MM)人體放電模式(2-KV)與機器放電模式(200V)放電電流的比較圖元件充電模式(CDM)靜電放電可能發生的情形元件充電模式(CDM)靜電放電的等效電路圖人體放電模式(2-KV)，機器放電模式(200V)，與元件充電模式(1-KV)放電電流的比較圖I/OPin的靜電放電測試PS-mode:VSS腳接地，正的ESD電壓出現在該I/O腳對VSS腳放電，此時VDD與其他

4、腳皆浮接；NS-mode:VSS腳接地，負的ESD電壓出現在該I/O腳對VSS腳放電，此時VDD與其他腳皆浮接；PD-mode:VDD腳接地，正的ESD電壓出現在該I/O腳對VDD腳放電，此時VSS與其他腳皆浮接；ND-mode:VDD腳接地，負的ESD電壓出現在該I/O腳對VDD腳放電，此時VDD與其他腳浮接。Pin-to-Pin的靜電放電測試Positive-mode:正的ESD電壓出現在某一I/O腳，此時所有其他I/O腳皆一起接地，但所有的VDD腳與VSS腳皆浮接；Negative-mode:負的ESD電壓出現在某一I/O腳，此時所有其他I/O腳皆一起

5、接地，但所有的VDD腳與VSS腳皆浮接。VDD-to-VSS的靜電放電測試Positive-mode:正的ESD電壓出現在VDD腳，此時VSS腳接地，但所有I/O腳皆浮接；Negative-mode:負的ESD電壓出現在VDD腳，此時VSS腳接地，但所有I/O腳皆浮接。AnalogPin的靜電放電測試Positive-mode:正的ESD電壓出現在差動輸入級的正輸入腳位，此時差動輸入級的負輸入腳接地，但其他所有I/O腳以及VDD與VSS腳皆浮接；Negative-mode:負的ESD電壓出現在差動輸入級的正輸入腳位，此時差動輸入級的負輸入腳接地，但其他所有I

6、/O腳以及VDD與VSS腳皆浮接。CDM的靜電放電測試Positive-mode:整顆IC處於浮接狀態，IC的基體(Substrate)先被充電而具有正極性的電壓，然後該IC的任一腳位以直接接地的方式放電；Negative-mode:整顆IC處於浮接狀態，IC的基體(Substrate)先被充電而具有負極性的電壓，然後該IC的任一腳位以直接接地的方式放電。靜電放電故障判斷絕對漏電流當IC被ESD測試後，其Input/Output腳的漏電電流超過1μA(或10μA)。漏電電流會隨所加的偏壓大小增加而增加，在測漏電電流時所加的偏壓有人用5.5V(VDDX1.1)

7、，也有人用7V(VDDX1.4)。相對I-V漂移當IC被ESD測試後，自Input/Output腳看進IC內部的I-V特性曲線漂移量在30%(20%或40%)。功能觀測法先把功能正常且符合規格之IC的每一支腳依測試組合打上某一電壓準位的ESD測試電壓，再拿去測試其功能是否仍符合原來的規格。靜電放電防護電路安排全方位靜電放電防護電路的安排ST7093ESDVDD+(PDMode)VDD-(NDMode)VSS+(PSMode)VSS-(NSMode)#1#2#3#1#2#3#1#2#3#1#2#3RS750500750OKOKOK750750750OK---O

8、KRW100010001000OKOKOK10001